-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Einweg-Medikamenteninjektionsvorrichtung zur
Verwendung mit einem Zahnbohrer, die Folgendes umfasst: ein Gehäuse zur
Befestigung am Zahnbohrer; einen rotierbaren Hohlbohrer und einen
Kanal, der durch das Gehäuse
verläuft,
um einen Durchgang für Medikamentenflüssigkeit
von einem Flüssigkeitsreservoir
zum Hohlbohrer bereitzustellen.
-
Das
US-Patent 3 244 172 beschreibt eine Medikamenteninjektionsvorrichtung,
die für
die Injektion aktiver Substanzen wie Seren und Impfstoffe in intrakutanes
oder intramuskuläres
Gewebe eines Menschen vorgesehen ist. Das Gehäuse hat die Form eines Spritzenkörpers mit
einer Trommel, die als Flüssigkeitsreservoir
dient, das die injizierbare Substanz enthält. Die Hohlnadel der Spritze
ist am distalen Enden des Spritzenkörpers befestigt und das proximale
Ende des Spritzenkörpers
weist einen inneren Stift auf, der in eine Nut in einer Hülse eingreift,
die auf dem manuell zu betätigenden
Kolben der Spritze fixiert ist, so dass mit dem Pressen des Kolbens
in das Flüssigkeitsreservoir
zum Ausstoßen von
Flüssigkeit
aus dem Reservoir der Spritzenkörper
und die daran befestigte Nadel rotieren. Die Nut ist so geformt,
dass zwei vollständige
360°-Umdrehungen
für eine
komplette Injektion durchgeführt werden.
-
Zahnärzte verabreichen
Patienten oft ein Lokalanästhetikum,
um den Schmerz bei Zahnbehandlungen zu minimieren. Viele Zahnärzte und
Patienten sind jedoch mit den Ergebnissen, die Zahnärzte mit traditionellen
Anästhesieinjektionstechniken
erzielen, unzufrieden. Probleme, die bei der Verabreichung eines
Anästhetikums
auftreten, sind u.a.: Wartezeiten zwischen Injektion und Wirkung,
lange Dauer und Umfang des postoperativen Taubheitsgefühls bei
Patienten und zuweilen die Unfähigkeit,
eine vollständige
Anästhesie
zu erreichen.
-
Die
GB 717 850 beschreibt eine
Vorrichtung, die mit Klammern oder Greifern am Griff eines Zahnbohrers
befestigt und zur Lieferung eines Gases mit einer speziellen Temperatur
zum Bohrer verwendet werden kann. Die Vorrichtung hat eine Hülse, die
an einem Ende mit einer Gaszuführungsröhre und
am anderen Ende mit einer Düse
verbunden ist, die durch die Röhre
geführtes
Gas zum Bohrer leitet. Eine elektrische Heizvorrichtung in der Hülse verleiht dem
Gas eine gewünschte
Temperatur. Es wird angegeben, dass eine Lokalanästhesie auf einfache und praktische
Weise erreicht werden kann, indem kontinuierlich Gas zugeführt wird,
dessen Temperatur so geregelt wird, dass zwischen dem zu behandelnden
Bereich und dem zu verwendenden Instrument kein Temperaturgefälle vorliegt.
-
Eine
weitere bekannte Technik ist die Anfang des 20. Jahrhunderts entwickelte
intraossäre
Injektionstechnik. Die intraossäre
Injektionstechnik ist ein 3-Stufen-Verfahren. Zunächst wird
das Zahnfleisch über
einer Bohrungszielstelle (die Stelle zwischen dem Problemzahn und
dem daneben liegenden Zahn) topisch anästhesiert. Anschließend durchbohrt der
Zahnarzt die kortikale Platte des ausgewählten Zahns, um ein Loch zu
erzeugen. Zuletzt wird eine Lokalanästhetikalösung durch das Loch in die
Knochenschwammsubstanz injiziert.
-
Das
US-Patent 2 773 500 beschreibt eine intraossäre Medikamenteninjektionsvorrichtung,
die ein Gehäuse,
das durch ein Dentalhandstück
festgehalten wird, und einen Hohlbohrer umfasst, der auf einer vom
Gehäuse
vorstehenden Welle montiert ist. Es sind Mittel zum Drehen der Welle
und somit des Hohlbohrers relativ zum Gehäuse vorgesehen und Flüssigkeitsabgabemittel
sind mit dem Gehäuse
verbunden und enthalten Mittel zum Zuführen einer kontrollierten Dosis einer
Medikamentenflüssigkeit
zur Bohrung des Hohlbohrers. Das Mittel zum Drehen des Bohrers beinhaltet
ein Zahnradgetriebe, bei dem ein letztes Zahnrad koaxial an der
Welle befestigt ist, an der der Bohrer koaxial an einem distalen
Ende befestigt ist. Ein Hohlstift verläuft koaxial durch die Welle
in eine koaxiale zylindrische Schutzhülse, die am proximalen Ende
der Welle so befestigt wird, dass der Stift und die Schutzhülse sich
mit dem Bohrer drehen. Eine Patrone oder Karpule, die die anästhesierende
Medikamentenflüssigkeit
enthält,
hat eine weiche, dünne
Kappe, und der Hohlstift hat ein spitzes Ende in der Schutzhülse, so
dass, wenn die Karpule in die Schutzhülse eingelegt wird, der Stift
die Karpule durchdringt und das manuell betätigte Flüssigkeitsabgabemittel eine
regulierte Dosis der anästhesierenden
Flüssigkeit
durch den Hohlstift zur Bohrung des Bohrers liefern kann. Während des
Bohrens dreht sich die Karpule mit der Schutzhülse. Das US-Patent 4 787 893
beschreibt eine Injektionsvorrichtung, bei der Elektromotoren in
einem Revolvergriff zum Drehen einer Hohlnadel und Antreiben eines
Flüssigkeitsabgabemittels
montiert sind.
-
Die
intraossäre
Injektionstechnik beseitigte viele Probleme der traditionellen Injektion.
Das Anästhetikum
wirkte schnell und effizient und verursachte ein geringes postoperatives
Taubheitsgefühl.
Darüber
hinaus funktionierte sie im Gegensatz zu anderen Techniken bei fast
allen Patienten gut. Die intraossäre Injektionstechnik wies allerdings
auch viele Probleme auf. Abgesehen von der schwierigen Durchführung wurden
mit der Technik große
Löcher
erzeugt, die zu einem signifikanten Knochentrauma mit einem erhöhten Knocheninfektionsrisiko
führten.
-
Eine
Verbesserung des Standes der Technik der intraossären Injektionsmethode
war die Entwicklung des Stabident-Systems, das die Verwendung eines
Bohrers mit einem Bohreinsatz mit kleinem Durchmesser (27 G Subkutankanüle) vorsah.
Durch die Verwendung des kleinen Bohrers wurden Gewebeschäden und
Infektionsrisiken reduziert.
-
Trotz
dieser Vorteile hatte das Stabident System verschiedene Nachteile.
Insbesondere mussten Zahnärzte
nach dem Bohren eines Lochs mit dem kleinen Bohrer noch immer eine
Subkutankanüle zum
Injizieren des Anästhetikums
verwenden. Dieser Injektionsschritt ist schwierig, da die mit dem
kleinen Bohrer erzeugte Öffnung
oft schwer zu lokalisieren ist, da sie durch weiches Zahnfleischgewebe
bedeckt ist. Ein weiteres Problem des Stabident-Systems besteht
darin, dass die Edelstahlbohrer nicht richtig getempert sind. Folglich
verschleißen
die Bohrer hin und wieder vorzeitig. Verschlissene Bohrer erzeugen eine übermäßige Hitze
während
des Gebrauchs, die einen Hitzeschaden des umliegenden Knochengewebes
verursachen kann. Außerdem
kann eine übermäßige Hitze
gelegentlich zu einem Einschmelzen und Ablösen der am Bohrer befestigten
Plastiknabe führen.
Dies kann dazu führen,
dass der abgelöste Bohrkopf
im Kieferknochen des Patienten zurückbleibt, was weitere Komplikationen
zur Folge hat.
-
Rotierende
Dentalwerkzeuge mit Hohlbohrern wurden in der Vergangenheit als
Schleifwerkzeug eingesetzt. Ein solches Werkzeug hat eine geringe
Drehzahl und einen Hohlbohrer mit relativ großem Durchmesser zum Schleifen
des Knochens, während
gleichzeitig Wasser zum Schleifbereich zum Schmieren und Ausspülen von
Partikeln geliefert wird. Diese Technik offenbart jedoch kein Mittel
zum Zuführen
von Anästhetika
oder Medikamenten zu einem Zahn.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Einweg-Medikamenteninjektionsvorrichtung
der hierin zu Beginn definierten Art dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuse
eine abnehmbare Struktur ist, die eine Klammer zum lösbaren Befestigen
der Struktur am Zahnbohrer beinhaltet, dadurch, dass der Kanal über die
abnehmbare Struktur hinaus verläuft,
um einen Durchgang für
die Medikamentenflüssigkeit
von einem Flüssigkeitsreservoir
in dem Zahnbohrer bereitzustellen, und dadurch, dass der Hohlbohrer
an der abnehmbaren Struktur befestigt ist.
-
In
einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Hohlbohrer der Medikamenteninjektionsvorrichtung eine
Subkutankanüle
mit einem zugespitzten Ende. Vorzugsweise ist die Medikamenteninjektionsvorrichtung
in einem Zahnbohrer mit einem Griff installiert, der ein Flüssigkeitsreservoir,
einen Kolben, der gleitfähig
montiert und mit dem Flüssigkeitsreservoir
verbunden ist, und ein Mittel zum Bewegen des Kolbens beinhaltet,
um Flüssigkeit
zu dem Bohrer zu liefern. Der Griff beinhaltet außerdem einen
Bohrmotor zum Drehen des Bohrers. Das Flüssigkeitsabgabemittel beinhaltet
einen Injektionsgetriebemotor und einen Antriebsmechanismus, der
mit dem Kolben gekoppelt ist und von dem Motor angetrieben wird.
Das Mittel zum Bewegen des Kolbens beinhaltet ferner zwei Grenzschalter,
die mit dem genannten Injektionsgetriebemotor elektrisch gekoppelt
sind und sich öffnen, wenn
sie mit dem Kolben in Kontakt kommen, um die Verfahrwegsgrenzen
des Kolbens zu definieren.
-
Vorzugsweise
ist ein Fußsteuerhebel
funktionell mit dem Bohrer verbunden. Der Fußsteuerhebel beinhaltet einen
ersten Schalter, der mit dem ersten Motor elektrisch verbunden ist,
und einen zweiten Schalter, der mit dem zweiten Motor elektrisch
verbunden ist. Der Bediener der Medikamenteninjektionsvorrichtung
kontrolliert den Bohrvorgang und die Medikamenteninjektion durch
Positionieren des Fußsteuerhebels.
-
Das
Flüssigkeitsreservoir
kann eine abnehmbare Patrone sein, die Medikamentenflüssigkeit enthält. Bei
Verwendung einer Patrone hat der genannte Kanal vorzugsweise eine
zugespitzte Spitze am proximalen Ende, die in ein verschlossenes
Ende der Patrone eingreift.
-
Eine
Ausgestaltung der Erfindung kann zur Verabreichung eines Anästhetikums
oder anderen Medikaments in ein Gewebe verwendet werden, indem mit
einem Hohlbohrer eine Öffnung
in das Gewebe gebohrt und das Anästhetikum
oder Medikament durch den Hohlbohrer in die Öffnung injiziert wird. Das
zu bohrende Gewebe umfasst Knochen, Knorpel und Sehnen. Der Schritt
der Injektion eines Anästhetikums
oder anderen Medikaments kann vor, während und/oder nach dem Bohrschritt
erfolgen.
-
Die
Verabreichung eines Medikaments in ein Gewebe kann im Rahmen eines
Mehrstufenverfahrens erfolgen. In einem ersten Schritt wird mit
einem Hohlbohrer eine Öffnung
in ein Gewebe gebohrt. Dann wird das Medikament durch den Hohlbohrer und
die gebohrte Öffnung
in das Gewebe injiziert. Das Medikament kann vor, während oder
nach dem Bohrschritt durch den Hohlbohrer zum Gewebe geführt werden.
-
Die
Erfindung kann in einem intraossären und/oder
Hartgewebe-Wirkstoffzuführungssystem verwendet
werden, das Durchbohrungs- und Wirkstoffzuführungsfunktionen in einer Vorrichtung
und einem Vorgang vereint. Ein Vorteil eines umfassenden intraossären Wirkstoffzuführungssystems
unter Verwendung der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
es die Wirksamkeit der intraossären
Injektionstechnik für
dentale und andere potenzielle medizinische Anwendungen maximiert.
Dieses System integriert den Durchbohrungs- und den Injektionsschritt zu
einem fortlaufenden Vorgang, ohne dass der Bohrer (oder Perforator)
durch eine Injektionsnadel ersetzt werden muss. Dies ist die Lösung der
Probleme der intraossären
Injektion, auf die Zahnärzte
bei der Dentalanästhesie
bisher gestoßen
sind. Dieses System vergrößert außerdem den
Anwendungsbereich der intraossären
Injektionstechnik in der Dentalanästhesie und anderen medizinischen
Behandlungen.
-
Ein
Zahnbohrer, bei dem die vorliegende Erfindung verwendet wird, beinhaltet
vorzugsweise fünf Basisteile:
einen Hohlbohrer, einen abnehmbaren Transfuser, ein Zahnbohrhandstück und einen
Fußsteuerhebel.
Eine Nabe des Hohlbohrers greift in einen Adapter an einem distalen
Ende des Transfusers ein. Die Nabe des Bohrers kann in dem Adapter
des Transfusers ungehindert schnell rotieren. In dem Transfuser
ist eine hypoderme Edelstahlrohrleitung eingebettet, deren eines
Ende in das Zentrum der Nabe des Bohrers vorsteht. Das andere Ende
der hypodermen Rohrleitung des Transfusers ist zugespitzt und steht
von einem proximalen Ende des Transfusers vor und durchdringt eine
Gummikappe einer Wirkstoff- bzw. Medikamentenpatrone. Der Bohrer wird
von einem im Griff befindlichen Gleichstrommotor und zugehörigen Drehkupplungen
in Drehung versetzt. Der Griff enthält außerdem eine Wirkstoffpatronenkammer
mit einem Kolben und einen Getriebemotor, der den Kolben antreibt,
um das Medikament durch den Transfuser und aus dem Ende des Hohlbohrers
zu injizieren. Der Fußsteuerhebel
enthält
eine Stromversorgung und einen Schalter zur Steuerung des Bohrmotors
und des Medikamentenabgabegetriebemotors.
-
Der
Hohlbohrer hat vorzugsweise eine Größe von etwa 27 G (Gauge), so
dass nur ein sehr kleines Loch in dem Knochen erzeugt wird. Er verursacht keine
erheblichen Gewebeschäden
an der Knochenstruktur. Da die Injektion gleichzeitig mit dem Bohrvorgang
beginnt, erleichtert der kontinuierliche Medikamentenstrom durch
den Kern des Bohrers die Wärmedispersion
und wirkt außerdem
als Schmiermittel, um eine Überhitzung
des Bohrers zu vermeiden. Folglich können die Probleme früherer Verfahren
wie ein potenzieller Hitzeschaden am umliegenden Knochen und der
vorzeitige Verschleiß des
Bohrers vermieden werden. Der gehärtete Bohrer mit seinem spitzen
Schnittwinkel bietet einen reibungslosen Bohrvorgang, bei dem die
Erzeugung übermäßiger Hitze
verhindert wird.
-
Die
Struktur des Transfusers bietet verschiedene Funktionen: den Transfer
der Wirkstofflösung von
der Patrone zum Hohlbohrer, die Verankerung des Bohrers und der
hypodermen Rohrleitung in einer relativ feststehenden Position am
Dentalhandstück
und Griff. Wenn der Bohrer so gestaltet ist, dass er von der Rückseite
aus eingesetzt wird, dann unterstützt der Transfuser auch den
Bohrer, um ihn während
des Bohrvorgangs und der Injektion zu halten, ohne dass es zu einem
Auslaufen kommt. Am Bohreradapter hat der Transfuser eine vorstehende hypoderme
Rohrleitung, die genau in ein mittleres Loch der Nabe des Hohlbohrers
passt. Der Durchmesser der Rohrleitung ist weniger als 1/1000 Zoll kleiner
als das mittlere Loch. Als Schmiermittel und Dichtungsmaterial wird
sterilisiertes Petrolat verwendet.
-
Der
Griff enthält
einen Motor mit hoher Drehzahl und hohem Drehmoment, der die Bohrleistung erzeugt.
Der für
diese Funktion zu verwendende Motortyp schließt unter anderem Elektromotoren
und Luft-(oder andere Fluid)-Turbinenmotoren
ein. Die Injektionskammer enthält
einen Getriebemotor, der die Bewegung des Kolbens des Injektors
steuert. Der Bewegungsbereich des Injektorkolbens wird durch zwei
Grenzschalter begrenzt. Eine alternative Ausführung dieser Kammer beinhaltet
einen luftdruckgesteuerten Kolben.
-
Mit
dem Fußsteuerhebel
werden die beiden Motoren ein- und
ausgeschaltet; er bietet außerdem eine
variable Geschwindigkeitseinstellung des Injektionskolbens sowie
einen Rückzugsschalter
für den Kolben.
-
Vor
dieser Erfindung waren intraossäre
Injektionstechniken in der Dentalanästhesie mit großen Schwierigkeiten
für Patienten
und Zahnarzt verbunden. Im Laufe der frühen Entwicklungsphase der intraossären Injektion
führten
die Bohrer zu enormen Knochenschäden
beim Patienten und schufen ein größeres Entzündungs- und Infektionsrisiko.
In einer späteren
Phase wurde ein Spezialbohrer entwickelt, allerdings fällt es Zahnärzten aufgrund
seines Zweistufenbetriebs schwer, das Loch unter dem Zahnfleischgewebe
zu finden. Außerdem
gab es das Problem einer schlechten Größenabstimmung zwischen Loch
und Nadel. Ferner ist die Nützlichkeit
der Vorrichtung im Allgemeinen auf die Vorderzähne begrenzt, da der begrenzte
Raum und Winkel eine Anwendung an den hinteren Zähnen sehr erschweren. Lediglich
die vorliegende Erfindung hat diese Probleme beseitigt. Aufgrund
des Einstufenvorgangs umgeht die vorliegende Erfindung das Abstimmungsproblem,
so dass die Technik im ganzen Mund angewendet werden kann. Außerdem erzeugt
der feine Bohrer keine wesentlichen Knochenschäden.
-
Die
Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen
beschrieben. Dabei zeigt:
-
1(a) und 1(b) einen
Zahnbohrer im komplett zusammengesetzten Zustand; 1(c) und 1(d) sind auseinander gezogene Ansichten
des Zahnbohrers, die seine vier Hauptbestandteile darstellen;
-
2 eine
aufgeschnittene Seitenansicht des Zahnbohrers, die seine innere
Strukturanordnung darstellt;
-
3 eine
Längsschnittdarstellung
eines Transfusers, der Bestandteil einer erfindungsgemäßen Einweg-Medikamentenabgabevorrichtung
ist;
-
4 eine
Schnittdarstellung der Oberseite des Transfusers aus 3;
-
5 eine
Querschnittsdarstellung eines Kopfabschnitts des Transfusers entlang
der Schnittlinie A-A in 4;
-
6 eine
Ansicht eines distalen Endes des Transfusers;
-
7 eine
Längsschnittdarstellung
eines Hohlbohrers mit zugehöriger
Nabe, der mit dem Zahnbohrer verwendet wird;
-
8 eine
perspektivische Ansicht des Hohlbohrers und der Nabe;
-
9 eine
Schnittdarstellung eines Adapters des Transfusers mit daran befestigtem
Hohlbohrer;
-
10 eine
Längsschnittdarstellung
des Transfusers, der mit dem Hohlbohrer zusammengesetzt ist;
-
11 eine
Ansicht, teilweise im Schnitt, der Installation von Transfuser und
Bohrer an einem Dentalhandstück;
-
12 eine
Schnittdarstellung der Installation von Transfuser und Bohrer an
dem Handstück;
-
13 eine
Ansicht, teilweise im Schnitt, eines Bohrkopfes des Handstücks;
-
14 eine
Schnittdarstellung des Bohrkopfes aus 13;
-
15 eine Längsschnittdarstellung und teilweise
perspektivische Ansicht eines Spindelkerns;
-
16 eine
Schnittdarstellung eines Griffs des Zahnbohrers;
-
17 eine
Schnittdarstellung eines Fußhebels,
der zum Steuern des Zahnbohrers verwendet wird;
-
18 ein
Blockdiagramm eines in dem Zahnbohrer verwendeten Schaltkreises;
-
19 eine
Längsschnittdarstellung
eines alternativen Bohrers, der von vorne eingesetzt wird;
-
20 eine
perspektivische Ansicht des vorderseitig eingesetzten Bohrers;
-
21 eine
Schnittdarstellung des in dem Adapter des Transfusers installierten
von vorne eingesetzten Bohrers;
-
22 eine
Längsschnittdarstellung
des Transfusers und der vor vorne eingesetzten Bohrerbaugruppe.
-
In
den 1A–1D ist
ein Zahnbohrer dargestellt, der allgemein mit der Bezugsziffer 10 gekennzeichnet
ist. Der Zahnbohrer 10 beinhaltet einen Hohlbohrer 12,
einen Transfuser 14, ein Dentalhandstück 16 und einen Griff 18.
Ferner ist ein Fußsteuerhebel 20 (17)
elektrisch mit dem Griff 18 verbunden und dient zum Steuern
des Betriebs des Zahnbohrers. Beim Zusammensetzen wird der Bohrer 12 in
einen Adapter an einem distalen Ende des Transfusers 14 eingefügt, und
diese Baugruppe wird am Dentalhandstück 16 befestigt. Die
kombinierte Baugruppe wird in den Griff 18 eingesetzt,
um das Dentalhandstück
mit einem in dem Griff befindlichen Rotationsantriebmechanismus
zu verbinden und um den Transfuser 14 mit einer Wirkstoffpatrone
zu verbinden, die sich ebenfalls in dem Griff befindet.
-
Eine
ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausgestaltung ist in den 2–17 enthalten.
-
Wie
in den 2–6 zu
sehen ist, ist der Transfuser 14 am Dentalhandstück 16 befestigt
und enthält
einen Kanal oder eine Rohrleitung 22, der/die sich zwischen
dem Hohlbohrer 12 und einem Flüssigkeitsreservoir oder einer
Wirkstoffpatrone 24 erstreckt. Der Transfuser 14 besteht
vorzugsweise aus einem Plastikmaterial und beinhaltet eine eingebettete
hypoderme Edelstahlrohrleitung 22. Die Edelstahlrohrleitung
ist vorzugsweise 20 G stark.
-
Die
Rohrleitung 22 im Transfuser 14 hat ein proximales
Ende 26 und ein distales Ende 28. Wie in 3 gezeigt,
stehen das distale und das proximale Ende der Rohrleitung zur Außenseite
des Transfusers 14 vor. Das distale Ende 28 der
Rohrleitung ist abgestumpft und passt in eine zentrale Bohrung 30 einer
Nabe 32 des Hohlbohrers 12 (9 und 10).
Am distalen Ende des Transfusers 14 befindet sich ein Adapter 34,
der den Bohrer 12 aufnimmt und sich daran festklemmt.
-
Das
proximale Ende 26 der Rohrleitung 22 hat eine
zugespitzte Spitze, die von der Mitte einer kreisförmigen Scheibe 36 vorsteht
(siehe 3). Wenn der Transfuser 14 am Griff 18 montiert
ist, dann passt die Scheibe 36 des Transfusers in eine
Aufnahmebohrung 38 im Griff (16). In
dieser Position ist die zugespitzte Spitze der Rohrleitung auf das
Zentrum eines Flüssigkeitsreservoirs
oder einer Wirkstoffpatrone 24 ausgerichtet (2, 16).
Das Flüssigkeitsreservoir 24 ist
vorzugsweise eine Wirkstoffpatrone mit einer Gummidichtungskappe,
in die das zugespitzte proximale Ende 26 der Rohrleitung 22 eindringt. Über ein
Sichtfenster 40 im Griff 18 kann der Bediener
den Inhalt der Patrone 24 überprüfen.
-
Wie
am besten in 6 zu sehen ist, hat der Transfuser 14 zwei
Seitenflügel 42,
die einen offenen Hohlraum 110 bilden, dessen Größe den Außenmaßen des
Dentalhandstücks 16 entspricht.
Wenn der Transfuser auf dem Dentalhandstück 16 montiert ist, greifen
die Seitenflügel 42 in
den Körper
des Dentalhandstücks
ein und spannen ihn ein.
-
Wie
in den 7 bis 8 zu sehen ist, besteht der
Hohlbohrer 12 aus einer Edelstahlnadel 46 und
einer Metall- oder
Kunststoffnabe 32. Die Nadel ist vorzugsweise 27 G stark
(0,016 Zoll Durchmesser), kann aber zwischen 22 G und 36 G (0,028
bis 0,00425 Zoll Durchmesser) stark sein. Die Nadel 46 hat
eine zugespitzte Spitze 50. Die Nabe 32 ist zylindrisch
geformt und hat einen Flansch 52 an dem der Spitze 50 gegenüberliegenden
Ende. Der Flansch 52 greift in den Adapter 34 des
Transfusers 14 ein, um den Bohrer wie in den 9–10 gezeigt
zu halten. Nach dem Zusammenbau wird der Bohrer vom Adapter 34 gehalten
und kann nicht vom Transfuser 14 getrennt werden, ohne
die Vorrichtung zu beschädigen.
Da der Transfuser 14 und der Bohrer 12 für die Entsorgung
als eine Einheit vorgesehen sind, verhindert diese Konstruktion
eine versehentliche Wiederverwendung von kontaminierten biologischen
Materialien. Das distale Ende der Rohrleitung 22 greift
in die mittlere Bohrung 30 der Nabe 32 des Bohrers 12 ein.
Sterilisiertes Petrolat wird als Schmiermittel und Abdichtung zwischen
der Rohrleitung 22 und der Nabe 32 des Bohrers
verwendet, so dass der Bohrer im Adapter 34 rotieren kann
und doch gewährleistet wird,
dass von der Rohrleitung 22 zugeführtes Medikament nicht ausläuft. Die
Nabe 32 des Bohrers weist eine Flachstelle 54 auf,
die in eine entsprechende Haltevorrichtung 56 einer Spindel 58 des
Handstücks 16 eingreift
(14), wodurch ein formschlüssiger Dreheingriff zwischen
Spindel und Bohrer erreicht wird.
-
Wie
in den 11 bis 15 dargestellt
ist, ist das Dentalhandstück 16 einem
standardmäßigen Dentalhandstück mit niedriger
Drehzahl mit einer Ausnahme ähnlich:
eine Halteplatte 56 des Handstücks befindet sich auf der Nadelseite
anstatt auf der Rückseite
des Handstücks,
um eine rückseitige
Aufnahme des Bohrers in dem Handstück zu ermöglichen. Das Handstück 16 beinhaltet
zwei Wellen 62, 64, die Drehbewegung von einem
Motor im Griff 18 auf den Bohrer 12 übertragen.
Die Welle 62 hat eine Kupplung 60 an einem proximalen
Ende der Welle, die in eine passende Kupplung 66 (16)
im Griff 18 eingreift. Am distalen Ende der Welle 62 befindet sich
ein Zahnrad 68, das in ein passendes Zahnrad 70 am
proximalen Ende der Welle 64 eingreift. Am distalen Ende
der Welle 64 befindet sich ein Zahnrad 72, das
in ein Zahnrad 74 auf der Spindel 58 eingreift und
es in Drehung versetzt. Die Spindel 58 wird in dem Handstück von einer
Kappe 76 festgehalten, die in das Handstück geschraubt
ist. Der Bohrer 12 wird von der Rückseite aus in die Spindel 58 eingesetzt, wobei
die Flachstelle 54 auf der Nabe 32 auf die Haltevorrichtung 56 in
der Spindel 58 ausgerichtet wird. Nach dem Einsetzen des
Bohrers in die Spindel kann der Transfuser 14 befestigt
werden.
-
Der
Griff 18 ist in 16 dargestellt.
Der Griff 18 enthält
einen Bohrmotor 80, der die Kupplung 66 direkt
antreibt und über
diese Kupplung und die zugehörigen
Wellen und Zahnräder
des Handstücks 16 den
Bohrer 12 in Drehung versetzt. Der Bohrmotor 80 ist über Leitungen 82 mit
einem Schalter 84 in dem Fußsteuerhebel 20 (17)
elektrisch verbunden, der den Bohrmotor elektrisch ein- und ausschaltet. Der
Bohrmotor kann ein Gleichstrommotor mit einer Ausgangsdrehzahl von
15.000 bis 20.000 rpm sein. Alternativ kann der Bohrmotor eine Luft-
oder Wasser- (oder andere Fluid)-Turbine sein.
-
Der
Griff 18 enthält
außerdem
einen Getriebemotor 86, der über ein Untersetzungsgetriebe 90 eine
Kolbenbaugruppe 88 antreibt. Die Kolbenbaugruppe 88 beinhaltet
einen Gewindestab 92, der durch das Zentrum läuft und
in ein Abtriebsritzel 94 mit Innengewinde des Getriebes 90 eingreift.
Der Gewindestab 92 bewegt sich linear, wenn das Getriebe 90 rotiert.
Das Getriebe beinhaltet ferner zwei Druckscheiben 96, die
das Abtriebsritzel 94 longitudinal halten.
-
Der
Gewindestab reicht in eine Wirkstoffpatronenkammer 98.
Am distalen Ende des Kolbens befinden sich eine scheibenförmige Platte 100 und
eine Spitze 102, deren Durchmesser etwas kleiner ist als der
Innendurchmesser der Wirkstoffpatrone. Wenn die Wirkstoffpatrone
in der Kammer 98 installiert ist, passt die distale Spitze 102 des
Kolbens in die Patrone. Wenn der Getriebemotor rotiert, dann bewirkt
das Getriebe 90, dass sich der Kolben distal bewegt, wodurch
Flüssigkeit
aus dem Patronenhalter in das proximale Ende der Rohrleitung 22 gedrückt wird.
-
Die
Wirkstoffpatronenkammer 98 hat ein Sichtfenster 40 (2), über das
der Bediener die Medikamentenabgabe überwachen kann. Das proximale
Ende des Griffs 18 weist eine Endkappe 104 auf.
-
Die
Kolbenbaugruppe 88 enthält
ferner zwei Schnappgrenzschalter 106 und eine Platte 108.
Die Platte 108 ist am proximalen Ende des Gewindestabs 92 befestigt
und hindert den Stab an einer Rotation. Die Platte 108 kommt
mit den Grenzschaltern 106 an den Verfahrwegsgrenzen der
Kolbenbaugruppe in Kontakt. Der Getriebemotor 86 ist über Leitungen 110 mit
dem Fußsteuerhebel 20 (17)
elektrisch verbunden, so dass der Bediener Richtung und Geschwindigkeit
des Kolbens regulieren kann. Die Grenzschalter 106 sind
ebenfalls mit dem Fußsteuerhebel 20 elektrisch
verbunden.
-
Anstelle
eines mechanisch angetriebenen Kolbens könnte die Abgabe des flüssigen Medikaments
mit einer druckbetriebenen Vorrichtung erreicht werden.
-
Sowohl
der Bohrmotor 80 als auch der Getriebemotor 86 werden
vom Fußsteuerhebel 20 (siehe 17)
gesteuert. Der Fußsteuerhebel 20 enthält zwei
Schalter 84, 112 in einer Kaskadenanordnung. Ein
Schalter 112 regelt die Leistung des Kolbengetriebemotors 86,
während
der andere Schalter 84 die Leistung des Bohrmotors 80 regelt.
Der Fußsteuerhebel 20 beinhaltet
eine klappbare Abdeckplatte 114, die mit einer Feder 116 nach
oben vorgespannt ist. Wenn der Bediener die Abdeckplatte 114 nach
unten drückt,
schaltet der Schalter 112 den Kolbengetriebemotor 86 ein,
worauf die Medikamentenzufuhr zum Bohrer beginnt. Die anästhesierende
Flüssigkeit kann
somit benutzt werden, um die Bohrstelle vor dem Bohren zunächst zu
betäuben.
Anschließend wird
der Schalter 84 durch weiteres Herunterdrücken der
Abdeckplatte 114 betätigt,
wodurch der Bohrmotor eingeschaltet und der Bohrer mit hoher Drehzahl in
Drehung versetzt wird, während gleichzeitig
der Schalter 112 weiter betätigt wird, so dass das Medikament
weiter fließt.
Wenn der Bediener den Bohrvorgang stoppen möchte, lässt er die Abdeckplatte teilweise
steigen, um den Schalter 84 zu öffnen, während der Schalter 112 weiter
niedergedrückt
und das Medikament abgegeben wird. Schließlich kann der Bediener den
Medikamentenfluss stoppen, indem er den Druck von der Abdeckplatte 114 nimmt.
-
Die
Steuerschaltung der Erfindung ist in 18 dargestellt.
Zusätzlich
zu den Schaltern 84 und 112 enthält der Fußsteuerhebel 20 auch
eine Stromversorgung 120, die Wechselstrom in Niederspannungsgleichstrom
umwandelt. Der Schalter 84 ist einfach zwischen den Gleichstromausgängen der Stromversorgung
und dem Bohrmotor 80 in Reihe geschaltet. Die Verdrahtung
für den
Getriebemotor 86 ist komplexer. Der Schalter 112 ist
ein Spannungsregler, der mit den Gleichstromausgängen der Stromversorgung verbunden
ist und eine variable Spannung abgibt. Der Ausgang des Spannungsreglers 112 wird
in die mittleren Anschlüsse
eines zweipoligen Schiebeumschalters 122 eingegeben. Anhand der
Position des Schiebeschalters wird die Bewegungsrichtung der Kolbenbaugruppe 88 bestimmt. Wenn
sich der Schieber des Schiebeschalters 122 an einem äußersten
Ende befindet, dann wird der Getriebemotor 86 in einer
Richtung angetrieben, bis ein Grenzschalter 106 durch den
Kontakt mit der Platte 108 geöffnet wird. Anschließend muss
der Schieber zum anderen äußersten
Ende zurückgebracht
werden, so dass der Getriebemotor 86 in umgekehrter Richtung
arbeiten kann, bis der andere Grenzschalter 106 kontaktiert
wird.
-
In
einer alternativen Ausgestaltung, die in den 19 bis 22 dargestellt
ist, ist der Hohlbohrer 126 für eine Aufnahme von vorne her
vorgesehen. In dieser Ausgestaltung hat die zylindrische Nabe 128 eine
flache Oberfläche 130 an
dem Ende gegenüber
der Spitze 132 des Bohrers. Die flache Oberfläche 130 greift
in die Spindel des Dentalhandstücks
ein, um die Nabe festzuhalten. Dadurch kann der Hohlbohrer 126 von
vorne her eingesetzt werden.
-
Zum
Zusammenbauen des Zahnbohrers wird der Hohlbohrer je nach Ausführung entweder von
der Rückseite
oder von der Vorderseite her auf den Kern der Spindel des Dentalhandstücks gesetzt. Der
Transfuser 14 wird dann auf der Oberseite des Dentalhandstücks 16 eingerastet,
so dass das distale Ende 28 der Rohrleitung 22 in
der mittleren Bohrung der Nabe des Bohrers positioniert wird. Das
distale Ende des Transfusers 14 wird dann nach unten gedrückt, um
die Nabe des Bohrers im Adapter des Transfusers 14 einzurasten.
Eine Wirkstoffpatrone wird in die im Griff 18 befindliche
Patronenkammer gegeben. Nach dem Zusammensetzen von Transfuser,
Bohrer und Dentalhandstück
wird die Scheibe 36 des Transfusers mit dem Wirkstoffpatronenhalter
zusammengebracht, um den Transfuser auf das Dentalhandstück und den
Griff auszurichten.
-
Nach
dem Zusammensetzen des Zahnbohrers 10 und wenn sich die
Wirkstoffpatrone an ihrem Platz befindet, kann er von einem Bediener
dazu verwendet werden, Anästhetika,
Wirkstoffe, Medikamente oder andere Flüssigkeiten in oder durch hartes Gewebe
wie unter anderem Knochen, Knorpel, Sehnen usw. zu führen. Das
Anwendungsgebiet schließt unter
anderem die Dental-, Allgemein- und Veterinärmedizin ein. Das Medikament
oder eine andere Flüssigkeit
kann vor, während
und nach dem Bohren zugeführt
werden.
-
Da
die Hohlbohrerausführung
einen kontinuierlichen Bohr- und Injektionsvorgang bietet, hat diese
Vorrichtung gegenüber
allen anderen existierenden Vorrichtungen viele Vorteile. Im Vergleich
zum Rosenbohrer oder zur Reibahle bohrt diese Vorrichtung nur ein
Loch, das etwas größer ist
als die gewöhnliche
27G-Nadel. Folglich werden Knochen- und Gewebeschäden infolge
des Bohrens erheblich reduziert. Im Vergleich zum Perforator, der
im Stabident-System verwendet wird, kann der Zahnarzt mit dieser
Vorrichtung die Injektion vor, während und/oder
nach dem Bohren durchführen.
Es ist also keine separate Nadel und Spritze erforderlich. Zum Zweiten
braucht der Bohrer, da Bohrer und Nadel ein und dasselbe sind, nicht
entfernt und dann das winzige Loch unter dem Zahnfleischgewebe mit
der ebenso kleinen Nadel gesucht zu werden, so dass potenzielle
Größenfehlübereinstimmungen
zwischen Nadel und Loch ausgeschlossen werden. Zum Dritten dient
der kontinuierliche Flüssigkeitsstrom
durch den Bohrer sowohl als Kühlmittel
als auch als Schmiermittel, um einen potenziellen Hitzeschaden an
umliegendem Knochen während
des Bohrprozesses zu reduzieren. Viertens bleibt die Bohrspitze
aufgrund des Kühleffektes
viel länger
scharf.
-
Um
eine Kontamination unter Patienten zu verhindern, sind Bohrer und
Transfuser für
den Einweggebrauch vorgesehen. Nachdem die Vorrichtung an einem
Patienten gebraucht wurde, werden Bohrer und Transfuser entfernt,
die leere Wirkstoffpatrone wird entfernt und der Kolben wird zurückgezogen. Die
Vorrichtung kann nun bei einem anderen Patienten durch Wiederholen
des oben beschriebenen Verfahrens verwendet werden, indem ein anderer
Bohrer in das Handstück
gesetzt, ein anderer Transfuser auf das Handstück gesetzt, eine andere Wirkstoffpatrone
in den Griff gelegt und dann die Handstück/Transfuser-Baugruppe am
Griff befestigt wird. Die Vorrichtung kann dann mit einem neuen,
sterilen Bohrer verwendet werden.